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Rh2(esp)2 催化剂

在通过Rh2(OAc)4 脱羧复分解反应来对四甲基化间苯二丙酸1进行取代之后(方案1),斯坦福大学的Du Bois小组通过插入氮烯提高了Rh对氨基磺酸盐、磺酰胺、氨基甲酸酯、尿素和胍底物上C-H氧化活化的催化性能。1

研究人员通过在反应中缓慢加入氧化剂PhI(O2CtBu)2,从而获得了高产率三-/四-取代胺;其是一种易于制备、稳定,不同于PhI(OAc)2,在非极性溶剂中溶解度更高的C-H胺化高效氧化剂。作为催化剂鲁棒性的结果,未活化的亚甲基也表现出C-H胺化倾向。在催化剂负载量低至0.15 mol%时,3° C–H 键底物也完全转化成了所需的杂环。该催化剂的特别改进见方案2,其中氨基磺酸分子内转化成杂环的这一反应必须采用五倍于Rh2(O2CtBu)4的当量,以提供相近的产品收率。

Du Bois和合作者使用这种高效催化剂来实现硫酰胺、尿素和胍底物的氧化环化。最令人印象深刻的是,Rh2(esp)2可以将分子间C-H插入到一系列苄基和3°底物中去,使用2,2,2-三氯乙基氨基磺酸酯作为N源(方案3)。这些反应通常只需使用有限量的起始材料即可进行,该特点可以将Rh2(esp)2催化过程与其它Mn、Fe、Ru和Cu分子间胺化方法区分开来。通过采用该方法,可以快速获得氨基醇、氨基酸和二胺2

该新的氧化策略为制备1,3-二胺、氨基醇和β-氨基酸提供了可以控制化学、区域和非对映选择性转化的独特能力。Du Bois小组开发的该C-H胺化方法可以用于(–)-河豚毒素(TTX)的全合成,河豚毒素是一种高效的河豚毒药。3 TTX的高密度、官能化、含氧环己酮骨架为人们在尝试合成其的过程中带来了不小的挑战,在该报道之前只有两个成功策略。4,5通过使用构型合适的1°氨基甲酸酯来进行立体定向C-H键胺化,从而在(–)- TTX全合成的后期阶段以不对称的方式完成C-N键的安装(方案4)。6斯坦福研究小组所描述的这些C-H活化方法和催化剂为合成化学家提供了一种强大的工具,可以用于功能化胺框架的构建。

产品名称 货号
2,2,2-三氯乙基氨基磺酸酯,97%   663727
Rh2(esp)2 662623
PhI(O2Ct Bu)2 662283
PhI(OAc)2 178721

参考文献

  1. (a) Du Bois, J. et al. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15378;
    (b) Du Bois, J. et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 4349.
  2. (a) Dodd, R. H. et al. Synlett. 2003, 1571;
    (b) Fruit, C. et al. Chem. Rev. 2003, 103, 2905;
    (c) Trofimenko, S. et al. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12078.
  3. (a) Hirata, Y. et al. Tetrahedron, 1965, 21, 2059;
    (b) Fischer, H. G. et al. Science, 1964, 144, 1100.
  4. Kishi, Y. et al. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 9217.
  5. Isobe, M. et al. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8798.
  6. Du Bois, J. et al. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11510.